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电压稳定性概念分类及分析方法

 

电压稳定性概念、分类及分析方法

 

电压稳定研究作为电力系统的热门研究课题之一虽然起步较晚,但取得了很大进展,实际系统中发生的电网崩溃性事故很多表现为电压崩溃的事故特征,其中由于负荷缓慢增长原因而导致的电压失稳事故较少,大多数是伴随着多回线路跳闸,引起大的潮流转移而导致的连锁性崩溃事故。

电压稳定的机理和特征与功角稳定有很大不同,但又密不可分,因此电压稳定的分析方法从一开始就沿袭了很多功角稳定的分析方法,如潮流分析、能量函数法、小干扰稳定分析、时域仿真、灵敏度分析方法、优化方法等,一些新的数学方法也被应用到电压稳定的分析之中,如灾变理论、神经网络、模糊数学等。

从电压稳定研究的范畴和目标来看,又包括电压稳定机理研究、电压稳定安全性评价、电压稳定预防性对策等几个方面。

电压稳定安全性评价和预防性对策对实际电网的运行控制更为重要,但需要采取更为成熟的分析方法和手段,目前应用较为广泛的主要有基于稳态潮流的静态电压稳定分析方法和基于时域仿真的动态分析方法。

1电压稳定性的概念及定义

CharlesConcordi将电压稳定定义为“电力系统在合适的无功支持下维持负荷点电压在规定范围内的能力。

它使得负荷导纳增加时,负荷功率也增加,功率和电压都是可控的。

电压不稳定表示为负荷导纳增加时,负荷电压降低很多以至负荷功率降低或至少不增加。

C.W.Taylor将电压失稳定义为“电压稳定的丧失,导致电压逐步衰减的过程”,而电压崩溃则为“故障或扰动后的节点电压值已超出了可接受的范围”。

P.Kundur将电压稳定性定义为“电力系统在正常运行或经受扰动后维持所有节点电压为可接受值的能力”,而电压失稳是指“扰动引起的持续且不可控制的电压下降过程”,至于电压崩溃则是指“伴随着电压失稳的一系列事件导致系统的部分电压低到不可接受的过程”。

上述定义主要是从工程的概念上建立的,IEEE在“电力系统电压稳定性:

概念、分析工具和工业经验”的报告中提出:

电压稳定性是系统维持电压的能力,它使得负荷导纳增加时,负荷功率也增加,即功率和电压都是可控的。

电压崩溃是电压不稳定导致系统相当一部分电压很低的过程。

电压安全性是系统不仅能稳定地运行,而且在任何合理可信的事故或有害的系统变化后,能维持稳定(就维持系统电压来说)的能力。

一个系统进入电压不稳定状态,是指当扰动、负荷增加或系统变化时引起电压快速下降或向下偏移而运行人员和自动控制系统都不能停止这种衰变的过程。

CIGRE指出上述定义有缺陷,认为电压稳定性是整个电力系统稳定性的一个子集。

一个电力系统在给定运行状态下是小扰动电压稳定的,只要任何小扰动之后,负荷附近的电压等于或接近于扰动前的值。

一个电力系统在给定运行状态下遭受一个扰动后是电压稳定的,只要扰动后负荷附近的电压达到扰动后的一个稳定的平衡点值。

而电压崩溃是由电压不稳定导致系统的相当大一部分负荷点电压很低的系统失稳过程。

一个电力系统在给定的运行状态下,遭受一个给定的扰动而经受电压崩溃,只要扰动后负荷点附近的电压低于可接受的限制值。

后来CIGRE又给出了基于Lyapunov意义下的电压稳定定义,与一般的线性和非线性动态系统的稳定定义相类似,CIGRE把电压稳定研究分为静态电压稳定和动态电压稳定,又进一步将动态电压稳定分为小扰动电压稳定、暂态电压稳定和长期电压稳定。

静态电压失稳是指负荷的缓慢增加导致负荷端母线电压缓慢地下降,在达到电力系统承受负荷增加能力的临界值时导致的电压失稳,在电压突然下降之前的整个过程中发电机转子角度及母线电压相角并未发生明显的变化。

动态电压失稳是指系统发生故障后,为保证其功角暂态稳定及维持系统频率,除进行了网络操作,也可能进行切机、切负荷等操作,由于系统结构变得脆弱或全系统(或局部)由于支持负荷的能力变弱,缓慢的负荷恢复过程导致的电压失稳。

由于电力系统在失去电压稳定前已处于动态过程中,发电机及其控制装置,负荷的动态行为都会对动态电压失稳产生影响。

暂态电压稳定问题是指电力系统发生大扰动故障后,伴随系统处理事故的过程中发电机之间的相对摇摆,某些负荷母线电压发生不可逆转的突然下降的失稳过程,而此时系统发电机间的相对摇摆可能并未超出使功角失稳的程度。

此外为了区分扰动过后虽有平衡点但电压值不可接受与扰动过后没有平衡点两种情况,有必要引入不同的术语。

CIGRE一方面将小扰动电压稳定定义为负荷点电压接近于扰动前平衡点的电压值;将扰动后没有平衡点的情况定义为电压不稳定,而扰动后有平衡点,但电压过低的情况定义为电压崩溃,但另一方面却认为电压不稳定和电压崩溃这两个术语可以交换代用。

根据研究的时间范畴,还将电压稳定分为暂态电压稳定、中期电压稳定和长期电压稳定。

暂态电压稳定的时间范围为0~10秒,主要研究感应电动机和HVDC的快速负荷恢复特性所引起的电压失稳,特别是短路后电动机由于加速引起的失稳或由于网络弱联系引起的异步机失步问题。

中期电压稳定(又称扰动后或暂态后电压稳定)的时间范畴为1~5min,包括OLTC、电压调节器及发电机最大电流限制的作用。

长期电压稳定的时间范畴为20~30min,其主要相关的因素为:

输电线过负荷时间极限,负荷恢复特性的作用,各种控制措施(如甩负荷等)。

从扰动大小出发,Kundur和Taylor仿照功角稳定问题的分类将电压稳定分为小扰动电压稳定和大扰动电压稳定,这符合一般的线性系统和非线性系统的稳定性定义。

这种分类主要是考虑把必须利用非线性动态分析来检验的现象和可以用静态分析来检验的现象解耦开来。

这种分类可以简化分析工具的研制和应用。

大扰动电压稳定性关心的是大扰动(如电网故障、失去负荷、失去发电机等)之后系统控制电压的能力。

大扰动电压稳定性分析需要检验一个充分长的时间周期内系统的动态行为,以便能捕捉到像发电机励磁电流限制器等设备的作用。

大扰动电压稳定性可以用包含合适模型的非线性时域仿真来研究。

小扰动(或小信号)电压稳定性关心的是小扰动(如负荷的缓慢变化)之后系统控制电压的能力。

小扰动电压稳定性可以用静态方法(在给定运行点系统动态方程线性化的方法)进行有效的研究。

系统受扰动之后,电压一般不能回到原来的值,因此,有必要确定认为可接受的电压范围。

在这个电压范围内系统被称为具有有限稳定性。

小扰动电压稳定研究的是在正常状况时遭受小扰动后的系统稳定性;与此相反,大扰动电压稳定则是研究遭受短路或网络操作等严重扰动后的系统稳定性。

国内有些研究人员试图阐述如下四个概念并给出定义:

电压稳定、电压失稳、电压崩溃和负荷稳定。

所谓的电压稳定是指输电系统在满足负荷功率需求的前提下,维持负荷电压在其容许范围内的能力,当系统具有这种能力时系统电压稳定,反之就是系统电压失稳,这种能力是输电系统自身所固有的。

所谓的电压崩溃,正如前面指出的那样是指由于电压不稳定导致的系统内大面积、大幅度的电压下降过程;系统电压失稳后可能导致电压崩溃,但电压崩溃不是电压失稳的唯一结果,电压失稳后是否发生电压崩溃,关键取决于负荷的电压特性。

负荷电压失稳是指负荷因其运行电压低于容许值而使其相应的保护装置动作致使负荷失电,或负荷虽不失电但已不能安全或正常工作。

当负荷在系统的电压失稳区运行且运行点是稳定平衡点时,并不一定意味着负荷稳定,只有当该点的电压在负荷所容许的范围内,负荷的运行才是稳定的,反之,如果电压低于容许值,尽管系统在该运行点稳定,但负荷的保护装置将会动作切除负荷,或负荷虽然因没有此类保护而不自动切除,但过低的运行电压将损坏用电设备或使之无法正常工作,那么,即使系统电压不崩溃,负荷也是电压不稳定的,即负荷电压失稳。

前面谈到了IEEE、CIGRE和Kundur等关于电压稳定的各种定义,不难看出比较混乱,但不管怎样表达,电压稳定问题的确是电力系统中与发电机转子相对运动的功角稳定不同的客观现象。

电压崩溃问题引起了世界各国研究者和工程师的关注,随着研究的不断深入,得出了一些重要理论成果,主要包括:

(1)时间框架类。

一般来说,电压不稳定事件的时间框架在几秒到几十分钟的范围内,因此一般定义三种时间框架以便于建立模型和进行机理分析,它们是:

单纯电压稳定性、暂态电压稳定性和长期电压稳定性。

(2)系统模型类。

电压崩溃分析中通常采用两种模型:

一种是静态潮流模型,这种方法认为,尽管负荷是连续增加的,但电压崩溃主要是由多个离散的稳态过程构成;另外一种是简化动态模型;它可以捕捉系统的暂态特性。

(3)电压崩溃辩识类。

利用线性化潮流方程组系数矩阵在电压崩溃点处奇异这一特性,许多文献采用分岔理论来辩识系统电压崩溃点。

目前电压稳定研究的内容按其研究的目的不同,主要分为电压崩溃机理的探讨、电压稳定安全指标计算和预防校正措施等三方面的研究。

2静态电压稳定分析方法

静态电压稳定分析方法是目前电压稳定分析领域中比较成熟的分析方法,主要通过计算系统的各种电压稳定安全指标评价系统的电压稳定水平;通过模态分析方法或其它灵敏度分析方法识别对于电压稳定较为敏感的弱负荷母线和相对弱区域。

静态电压稳定分析方法能够预测复杂系统中影响电压稳定安全的潜在电压崩溃事故。

电网的实际运行经验表明,静态电压稳定水平高、主网电压分布合理是系统电压稳定的基础和前提,提高系统的动态无功备用是提高电压稳定水平的基本措施。

静态电压水平较高的电网,对于大事故扰动的抵御能力较强。

提高系统的静态电压稳定水平能够提高输电线路的送电能力。

静态电压稳定性分析方法一般通过计算各种电压稳定安全指标对系统的电压稳定性做全面的评价,并可以确定系统的相对薄弱环节。

在工程应用中比较实用的静态电压稳定安全指标应该满足以下要求:

(1)物理意义明确,同一运行方式不同负荷母线和不同运行方式之间的可比性强,便于比较分析和综合评价。

(2)静态电压稳定性指标的变化应具有较好的线性度,以便直观地反映出运行点和临界点之间的裕度。

(3)静态电压稳定的临界点在理论上有确切的含义。

(4)根据静态电压稳定性指标,能够确定出系统的相对弱节点和弱区域,便于采取控制措施和加强手段。

(5)从工程应用的角度,计算速度要快,保证一定准确度的基础上允许有一定的计算误差。

目前,评价静态电压稳定性的指标主要有各种灵敏度指标(dQ/dV、VCPI)、功率裕度指标(ΔP、ΔQ)、最小奇异值δmin指标、特征值指标、电压幅值指标等。

各种不同的电压稳定性指标实际上都体现了当前工作点到临界点之间的“裕度”,如最小奇异值指标和各种灵敏度指标在临界点处为0或无穷大,功率裕度指标反映了当前工作点到临界点之间的距离。

功率裕度指标因为有实际物理意义,在概念上也容易理解,且具有较好的线性度,在电压稳定性的评价中应用最为广泛。

3动态仿真方法

电力系统中包含的元件特性本身就是动态的,严格说来,电压失稳过程是一种动态现象。

一般认为,对于长期电压稳定的发展过程,影响显著的动态特性有发电机组的励磁电流限制、有载调压分接头的动作特性及负荷的动态特性,AGC的调节特性也被认为对电压稳定性有一定影响。

对于缓慢发生的电压崩溃过程的仿真,虽然基于不同时刻的潮流仿真手段得到了广泛应用,但动态的时域仿真对于电压稳定的研究仍然是必要的。

主要的理由如下:

(1)时域仿真的分析方法促使对电力系统进行更细致的建模和分析,特别是对电压崩溃过程有影响的系统动态特性;

(2)能够对电压崩溃过程中不同时序的重叠事件进行仿真,如发电机励磁系统、调速系统的响应特性,SVC装置的投切及控制保护的动作等;

(3)时域仿真方法能再现电压崩溃的发展过程,可以帮助分析人员确定事故的原因和机理;

(4)提高电力系统仿真结果的真实性,尤其是系统接近稳定边界的运行区域;

(5)对静态分析方法扫描出的可能导致电压崩溃事故的严重故障形式进行动态校核;

(6)帮助系统运行人员制定预防电压崩溃的预防性措施,如运行方式的调整、负荷的紧急控制措施的校验等,并可培训调度人员的事故处理能力。

将电力系统短期和长期仿真程序一体化,采用变步长积分方法实现中长过程仿真是适合做电压稳定仿真研究的计算程序通常采用的方法,比较有代表性如EDF的EUROSTAG程序、美国EPRI的ETMSP程序和中国电力科学研究院的电力系统全过程动态仿真程序等,这类程序所采用的详尽的元件模型可用于电压稳定性以及其他现象的短期和长期分析。

即使有了以上可以仿真长期过程的计算程序,对实际电网中发生的电压崩溃性事故的仿真仍然是一件非常困难的事,因为实际电网发生的电压崩溃性事故往往是恶性的连锁性故障造成的,加上人员的干预因素和继电保护、安全自动装置的误动、拒动等因素,事故过程中不同动作时序中事件的重叠、电力系统元件的非线性投切特性、负荷特性模拟的困难等交织在一起,这除了需要对事故过程有很好的记录外,还需要分析人员丰富的经验和综合的专业知识。

4PV曲线/V-Q曲线分析方法

PV曲线和Q-V曲线分析方法是研究和评价电压稳定最为常用的分析方法,对电压稳定性的评价不能孤立地用其中一种分析方法来评价,而应该是两种分析方法的结合。

下面结合在第五章中提出的电压稳定性评价标准,对两种分析方法的应用做进一步的介绍。

4.1PV曲线分析方法

电压崩溃的本质是随着功率不断地向一个有界区域内转移,区域电压波形的包罗线越来越低,直到电压在一个临界点崩溃。

PV曲线分析方法再现了缓慢的负荷增长或断面潮流变化过程中,系统内的电压变化情况,过渡过程中非线性限制因素也可以被近似地模拟。

结合正常运行方式及事故后运行方式下的PV曲线分析,还可以帮助分析人员确定合理的抑制电压失稳的措施,了解电压崩溃发生发展的过程。

PV曲线分析方法负荷模型可以表示为静态负荷模型的形式,即恒定功率、恒定电流和恒定阻抗的组合,其中恒定功率方法最容易导致电压崩溃,并且恒定功率型负荷近似考虑了配电网络的电压调节特性,因此在PV曲线的分析方法中,推荐采用恒定功率负荷模型。

如果进一步考虑更为详细的负荷模型,需要对低压负荷侧的变压器进行建模。

一个完整的P-V曲线(见图2-1)可以由两种方法生成。

一种是通过不断增加所研究区域的负荷和外部电力;另一种方法是通过不断增加通过指定断面潮流(例如,转移发电供给从接收的区域到外部的区域)。

图2-1PV曲线

4.2V-Q曲线分析方法

如果在一个地区的系统中没有足够的或有效的电压控制设备来维持系统在正常或一些突发性事故下操作中的对大规模负载供电,这个地区的电压就可能崩溃并导致电力供应中断。

除了应该有足够的电压控制设备来维持系统在一些可能发生的情况下的供电可靠性,还需要系统有足够裕度以适应系统条件的变化:

(1)通常假定在正常工作状态的无功设备元件的退出;

(2)实际线路上的潮流比计算值高(测量不准确);(3)某天的系统负载比预算高(尤其是天气突然很热或很冷时)。

在制定所需的无功功率裕度时需要考虑这些因素的影响。

V-Q曲线表达了一个节点上的电压与注入无功功率之间的关系,对于运行人员来说,无功裕度比较抽象,并不是他们最关心的物理量,但由于电压与无功的密切相关,V-Q曲线分析方法确定出的无功裕度是电压稳定性的重要判据之一,V-Q曲线分析方法可以结合PV曲线分析方法给出电压稳定性更为综合的评价。

本小节将结合电压稳定性评价标准介绍V-Q曲线生成方法和事故后方式无功裕度的确定。

V-Q曲线可以通过一系列潮流仿真得到。

V-Q曲线表达出了在一个节点上的电压与注入无功功率之间的关系。

在该节点上表示有虚拟的同步调相机。

在计算机程序中,该节点可以转化成没有无功限制的“PV节点”。

潮流是对一系列同步调相机设定电压进行仿真的。

画出调相机的无功输出与预定电压的关系曲线。

这些曲线常常叫做QV而不是VQ曲线。

术语VQ曲线强调电压而不是无功负荷作为独立变量。

QV曲线强调独立变量是预定无功负荷而不是电压。

V-Q曲线底部dQ/dV=0,是电压稳定的极限点(电压崩溃点);右侧dQ/dV>0,是电压稳定的;左侧dQ/dV<0,是不稳定的;运行点到底部的距离为无功功率裕度;曲线斜率表示了节点的刚性,dQ/dV大,刚性好;底部的无功值为最小的无功需求。

图2-2上规格化的PV曲线可以转换成VQ曲线,对于恒定P值,我们记录下Q和V值(对于每一个功率因数有两对),然后重新绘制V-Q曲线如图2-2。

图中示出了不同负荷功率P时的V-Q曲线。

可以看到,对于重负荷临界电压是很高的(对于P=1.0p.u.,V在1.0p.u.以上),无功裕度小,电压稳定性差;而轻负荷时临界电压是很低的。

图2-2V-Q曲线

VQ曲线有几个优点:

1)可以比较深入了解电压稳定特性和无功补偿的要求。

2)计算收敛性好,即使在曲线的左边的不稳定区域也能收敛;3)计算快速,一系列工况可自动地计算,对于小的电压变化,只要几次迭代就可收敛;4)可提供并联无功补偿需求的信息,无功补偿特性可以迭加在V-Q特性上;5)V-Q特性曲线的斜率可以指示电压的“刚性”;6)发电机和SVC无功功率曲线可以迭加在V-Q曲线图上;7)从运行点到临界点的无功裕度可以直接得到,因为电压稳定性和无功功率密切相关,这个裕度可以作为电压稳定性指标和判据。

如果曲线底部在节点并联电容量器特性上部,则表明负的裕度和没有工作点。

VQ曲线的缺点:

对于给定运行工况,VQ曲线指示局部补偿的需要,而不是全局最优补偿的要求;不能获得允许的功率增加量或界面潮流;要对许多节点,每个功率水平和每个事故计算V-Q曲线,计算量大。

电压安全性与无功功率紧密相关,而VQ曲线可给出检测节点的无功功率裕度。

无功功率裕度用Mvar表示,它是从运行点到曲线底部或到所加电容器的电压平方特性与VQ曲线正切点的距离。

在“电压控制区”测试节点可以代表所有节点(电压控制区是电压幅值变化同调的区域)。

图2-3电源固定(无穷大),电抗网络,恒定功率负荷时的V-Q曲线族

对于发电机无功功率、电压敏感的负荷以及变压器分接头达到极限的影响也可以在VQ曲线上显示出来。

具有电压敏感的负荷(即在变压器分接头改变以前)的VQ曲线将有高得多的无功裕度和较低的临界电压。

当分接头改变达到极限时,曲线在左侧趋于平坦而不是向上拐。

为了获得V-Q曲线,应遵循下述步骤:

(1)建立一个表示系统扰动后状态的潮流工况;

(2)对该事故,识别系统中的关键节点(最弱节点)。

这种节点通常是无功最不足的节点,注意关键节点可能随事故不同而变化;

(3)在关键节点上投入一台假想的调相机,如果第一步潮流无解,也可在关键节点投入假想调相机,使在考虑的事故情况下系统有解;

(4)以小的步长改变调相机输出电压,通常0.01标幺或更小;

(5)求解潮流;

(6)记录节点电压(V)和调相机无功输出(Q);

(7)重复4-6步,直到采集到足够的点;

(8)画V-Q曲线,确定是否有足够的裕度。

如果V-Q曲线的最低点在横轴的上方,则系统是无功不足。

要避免电压崩溃,需要附加无功注入。

为了保持足够的无功裕度(如由横轴和临界点之间的距离表示的量),需要更多的无功。

为保证系统的安全和可靠性必须提供合适的无功裕度。

如果V-Q曲线的最低点在横轴的下方,则系统有一定的无功裕度。

这时仍然可能是无功不足的,这取决于希望的无功裕度和可接受的暂态电压。

如果希望较大的无功裕度,则也要附加无功功率注入。

电压崩溃通常是从最弱节点开始,然后扩展到其他弱节点的,因此,在运用V-Q曲线方法分析电压崩溃中最弱节点是最重要的。

最弱节点在系统发生最严重的单个故障或多重故障后会呈现下列状况:

1)在V-Q曲线上崩溃点电压最高;2)无功裕度最低;3)无功功率缺额最大;4)电压变化的百分数最大。

确定一个区域中最弱节点的方法是从基本工况开始,对不同季节不同负荷水平下的合理的不利工况进行仿真,运用暂态后调速器潮流程序对一些单一故障和多重故障进行计算,建立一些电压灵敏的节点的V-Q曲线,从而确定最受限制的事故和区域中最弱的节点。

4.3功率裕度系数

在实际应用中,由于运行人员比较关心单负荷母线或区域有功负荷增长的百分比,除了有功裕度和无功裕度指标外,还经常用功率裕度系数(有功裕度系数)来表示电压稳定水平的强弱,功率裕度系数

定义为:

(2-1)

功率裕度系数是建立在P-V曲线所决定的

基础上,不同的负荷功率增长方式将对应不同的

,即有不同的功率裕度系数

5静态电压稳定评价指标的意义

电压幅值、临界电压、有功裕度和无功裕度指标是物理意义比较明确的静态电压稳定安全指标,也是系统规划和运行人员在工程实际中比较关心的物理量,因此广泛应用于实际系统的电压稳定性评价。

但电力系统是个大规模的非线性系统,状态变量在各种扰动变量和控制变量的作用下呈现很强的非线性变化,各种静态电压稳定性评价指标只是从不同的侧面反映系统的电压稳定水平,在对实际系统的电压稳定性评价中存在着各自的局限性。

本节主要讨论以上几个指标在实际系统电压稳定评价中的应用范围和局限性。

5.1电压幅值和临界电压指标

电压幅值指标主要是衡量电压质量的指标。

最初对电压失稳现象的认识也是以电压水平的大幅度下降为特征的,由于电压变化的非线性,电压幅值并不能反映出系统的静态电压稳定水平和无功支持能力。

在实际系统运行中,中枢点母线电压往往成为运行人员监测的对象。

当系统的动态无功备用充足时,运行人员通过常规的电压控制手段控制中枢点电压在合理的范围内。

常规的电压调整手段主要包括发电机端电压调压、变压器分接头调整、并联无功补偿设备调压等。

电压调整的原则主要包括“逆调压”、“顺调压”、“常调压“等。

只要系统有足够的无功备用和灵活的调整手段,总能把电压控制在合理的运行范围内。

反之,若系统在重潮流方式下,无功备用不足,随负荷水平的加重,中枢点电压不能保持,此时电压幅值指标能够反映出系统的电压稳定水平的降低,但由于电压的非线性变化,仍然不能反映系统的电压稳定裕度。

但电压从可控状态进入不可控状态往往是电压稳定水平变差的重要特征。

随着电力系统峰谷负荷差的拉大,电压的不可控还表现在低谷负荷时系统的感性无功补偿缺乏,电压超过上限运行,但一般不把过电压运行作为电压稳定的研究范围。

临界电压是指系统处于临界状态时的电压。

对一个正常运行点而言,母线的临界电压是指系统按照某种负荷增长方式过渡到临界状态时的电压。

实际系统中负荷的增长方式是不确定的,对于单负荷母线增长负荷的情况,临界电压随增长负荷功率因数的变化而变化。

一般情况下,增长负荷的功率因数越高,临界电压也越高,增长负荷的功率因数越低,临界电压也越低。

临界电压还与研究母线的电压灵敏度有关,离电源越近的母线,电压灵敏度较小,临界电压往往较高;而末端或远离电源中心的负荷母线,临界电压往往偏低。

由于临界电压的不确定性和电压的非线性,邻近电压的高低也不能反映出系统电压稳定裕度的大小。

因此,相同计算条件下求得的临界电压虽然在一定程度上反映了研究母线的电压支持能力,但数值本身并不能说明实际问题。

综上所述,在对实际系统的评价中,用电压幅值指标和临界电压指标来评价系统的电压稳定性有很大的局限性。

合理的电压分布是电压稳定水平高的必要条件,而非充要条件。

5.2有功裕度和无功裕度指标

有功裕度是随负荷的不同增长方式和有功出力的不同调整原则而变化的,这在评价系统的电压稳定水平时就存在不确定性的困难,不同的负荷增长方式和有功出力调整原则有不同的物理意义,这需要结合实际系统的运行情况来进行评价。

当负荷增长固定在单负荷母线上时,求得的有功裕度为单负荷母线有功裕度。

实际系统的负荷增长方式不可能沿单一母线增长,即使在很小的时间段内负荷的增长方式也是在全网动态变化的。

当负荷的增长固定在一个区域内时,求得的有功裕度指标为区域功率裕度。

区域功率裕度指标是负荷按照同步增长的原则求得的。

在实际系统的运行过程中,负荷增长方式、有功出力调整并不一定按照计算所假定的方式变化,但作为静态电压稳定指标能给出系统目前运行状态下稳定储备的量化指标,对运行和规划人员提供电压稳定水平的参考依据,这也正

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